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ICMPとは?ICMPメッセージの役割6つと構成するフィールドを紹介

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ICMPとは?ICMPメッセージの役割6つと構成するフィールドを紹介
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    そもそもICMPとは


    ICMPとは、ネットワークを通して通信する際に使用されるプロトコルのことです。

    プロトコルとは、コンピューター同士の通信をする際の規約のことで、インターネット通信に使用されるIPや、電子メールのやり取りに使用されるPOPなどがあります。

    ICMPは、IP通信のエラー通知や制御メッセージを転送するプロトコルで、インターネット層で通信状態を確認するために使われます。

    ICMPメッセージとは

    CMPとは、通信状態を確認するために使用されるプロトコルで、ICMPメッセージによってエラーの通知や通信状態の確認を実行します。

    IICMPメッセージには、エラー通知に関するErrorメッセージと、問い合わせに関するQwertyメッセージの2種類があります。

    ICMPメッセージでは、タイプとコードの種類によって、通信状況やエラーの通知などを識別できます。

    Error

    Errorとは、IP通信において問題が発生した際に、エラーを通知するためのICMPメッセージです。

    通信中に誤ってパケットが廃棄されてデータを送信できなかったり、データを送信する宛先のIPアドレスが見つからなかったり、より良いデータの送信経路が見つかったりした際に、データの送信元ホストにErrorメッセージを通知します。

    Errorメッセージの種類は、メッセージのタイプとコードから判断します。

    Query

    Queryとは、特定のノードの通信状態を確認するために使用される、問い合わせに関するICMPメッセージです。

    Queryでは、あるノードへ情報の問い合わせメッセージを送信して、問い合わせ先のノードはリクエストの種類に応じて返答メッセージを送信します。

    Queryは、送信元ホストにメッセージを送るErrorメッセージとは違い、ノード間で相互にやり取りする必要があります。

    ICMPメッセージを構成する4つのフィールド


    ICMPメッセージは、通信状態を確認するために、さまざまな機能を持つ4つのフィールドによって構成されています。

    4つのフィールドとは、データを格納するデータフィールド、メッセージの詳細を指し示すコードフィールド、メッセージの性質を指し示すタイプフィールド、エラーの有無をチェックするチェックサムのことです。

    ここでは、ICMPメッセージを構成する4つのフィールドについて紹介していきます。

    ICMPを構成するフィールド1:データ

    1つめのICMPを構成するフィールドは、データです。

    データとは、ICMPメッセージの機能を使用するために必要なデータを格納していて、可変長のビットによってデータを格納しているフィールドです。

    データフィールドにIPヘッダの内容のデータを格納して、ICMPの実際のデータとしてノード間で送受信され、エラーの発生原因を解析したりするために利用されます。

    ICMPを構成するフィールド2:コード

    2つめのICMPを構成するフィールドは、コードです。

    コードとは、タイプと組み合わせて使用されるフィールドで、タイプフィールドによって分類されたICMPメッセージの性質の中から、より詳細なメッセージの内容を特定するためのフィールドです。

    例えば、タイプによって宛先に到達できないことを指し示し、コードによってプロトコルに到達できないことや、宛先ホストとの通信が禁止されていることなどを指し示します。

    ICMPを構成するフィールド3:チェックサム

    3つめのICMPを構成するフィールドは、チェックサムです。

    チェックサムとは、誤り検出符号のことで、データの送受信や複製などの際にデータにエラーがないかどうかをチェックするためのフィールドです。

    チェックサムは、送受信の際に使用されるデータに埋め込まれ、データを送信した後のチェックサムが送信前と同じ値になることでデータの同一性が保証され、正しく通信できたかどうかをチェックできます。

    ICMPを構成するフィールド4:タイプ

    4つめのICMPを構成するフィールドは、タイプです。

    タイプとは、ICMPメッセージの性質を指し示すフィールドで、コードと組み合わせて使用することで、ICMPメッセージがどのような内容なのかを特定します。

    タイプフィールドには、問い合わせメッセージのリクエストに関するもの、問い合わせメッセージの応答に関するもの、データの到達可能性に関するものなどがあります。

    ICMPメッセージの役割6つ


    ICMPメッセージは、問い合わせやエラーに関するメッセージをやり取りすることで、インターネット通信においてさまざまな役割を果たします。

    例えば、IP通信の判定、フロー制御、Ping要求・応答、時間経過、Redirect機能、アドレスマスク要求・応答などの役割を果たします。

    ここでは、ICMPメッセージの役割について、6つ紹介していきます。

    ICMPの役割1:IP通信の判定

    1つめのICMPの役割は、IP通信の判定です。

    IP通信でデータを送信する際に、途中のノードで宛先IPアドレスへの通信ができないことが確認されたら、データの送信元ホストにDestination UnreachableのタイプのICMPメッセージを送信して、エラー通知を実行します。

    宛先IPアドレスへ通信ができない詳細な原因を特定したい場合は、コードを参照することで特定できます。

    ICMPの役割2:フロー制御

    2つめのICMPの役割は、フロー制御です。

    フロー制御とは、ノード間での通信の処理速度の違いにより、データの破損を防ぐために通信速度を調整する仕組みのことで、データの送受信を制限するSource quenchのタイプのICMPメッセージを送信することで、フロー制御を実行します。

    送信元ホストがメッセージを受け取ると、一時的にデータの送信を停止したりして、自動的にデータの通信速度を調節します。

    ICMPの役割3:Ping要求・応答

    3つめのICMPの役割は、Ping要求・応答です。

    Pingとは、データの送信から返答までの応答速度を確認するための方法で、サーバが正常に稼働しているかどうかを確かめるために使用されます。

    ICMPメッセージでは、Echo ReplyとEcho Requestというタイプのメッセージによって、Pingの要求・応答を実行し、Pingが通るかどうかや応答時間をチェックできます。

    ICMPの役割4:時間経過

    4つめのICMPの役割は、時間経過です。

    インターネットで送信するデータには有効期限が存在し、TTLというパラメータによって決められている有効期限を過ぎると、データの送信は失敗してエラーメッセージが送信元ホストに送信されます。

    ICMPメッセージでは、TTLの値が超過した場合や、分割されたデータの組み立て中に有効期限が過ぎた場合に、Time Exceededのタイプのメッセージを送信します。

    ICMPの役割5:Redirect機能

    5つめのICMPの役割は、Redirect機能です。

    Redirect機能とは、URLなどへのリクエストを転送する機能のことで、データの送信経路を最適なものにしたりするために使用されます。

    ICMPメッセージでは、特定のノードがデータの送信経路を変更する判断を下した場合に、送信前のノードにRedirectのタイプのメッセージを送信して、送信経路の変更を促します。

    ICMPの役割6:アドレスマスク要求・応答

    6つめのICMPの役割は、アドレスマスク要求・応答です。

    インターネット通信において、ネットワークを分割して通信効率を向上させる仕組みをサブネットと呼び、サブネットマスクによってIPアドレスの中からネットワークアドレスを特定します。

    ICMPメッセージでは、Address mask requestのタイプのメッセージにより、サブネットマスクを取得するためのアドレスマスク要求・応答を実行できます。

    主なICMPメッセージのタイプとコードの組み合わせ7つ


    ICMPメッセージでは、タイプとコードの組み合わせによってメッセージの内容を指定でき、メッセージのタイプとコードにはさまざまな組み合わせがあります。

    例えば、ネットワークの通信経路変更を通知するタイプ8 コード0、宛先ネットワークが不明であることを通知するタイプ3 コード6などがあります。

    ここでは、主なICMPメッセージのタイプとコードの組み合わせについて、7つ紹介していきます。

    タイプとコードの組み合わせ1:タイプ8 コード0

    1つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ8 コード0です。

    タイプ8とは、Echo RequestというPing要求のためのリクエストで、タイプ8 コード0とは、宛先IPアドレスを指定して、Ping要求を送るためのICMPメッセージです。

    PingによってIPネットワークとして機能しているかどうかをチェックするために、Ping応答のICMPメッセージであるタイプ0 コード0とセットで使用します。

    タイプとコードの組み合わせ2:タイプ3 コード6

    2つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ3 コード6です。

    タイプ3とは、Destination Unreachableという宛先IPアドレスへの通信ができない場合に送信されるメッセージ群で、タイプ3 コード6とは、宛先ネットワークが不明な場合に送信されるICMPメッセージです。

    ネットワーク間の経路であるルーティングテーブルに、宛先ネットワークがない場合にメッセージを送信します。

    タイプとコードの組み合わせ3:タイプ3 コード9

    3つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ3 コード9です。

    タイプ3とは、Destination Unreachableという宛先IPアドレスへの通信ができない場合に送信されるメッセージ群で、タイプ3 コード9とは、宛先ネットワークとの通信が管理上禁止されている場合に送信されるICMPメッセージです。

    タイプ3 コード9が送信される場合は、宛先ネットワークによって通信が妨げられています。

    タイプとコードの組み合わせ4:タイプ3 コード7

    4つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ3 コード7です。

    タイプ3とは、Destination Unreachableという宛先IPアドレスへの通信ができない場合に送信されるメッセージ群で、タイプ3 コード7とは、宛先ホストが不明な場合に送信されるICMPメッセージです。

    ネットワーク間の経路であるルーティングテーブルに、宛先ホストが存在しない場合にメッセージを送信します。

    タイプとコードの組み合わせ5:タイプ5 コード1

    5つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ5 コード1です。

    タイプ5とは、Redirectというデータをインターネットで送信する際の経路変更に関するメッセージ群で、タイプ5 コード1とは、ホストへの最適経路を変更する際に送信されるICMPメッセージです。

    通知を受けたノードのホストは、ルーティングテーブルのルート情報を更新し、次回以降の通信では最適な経路を選択します。

    タイプとコードの組み合わせ6:タイプ11 コード0

    6つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ11 コード0です。

    タイプ11とは、Time Exceededというデータの有効期限超過に関するメッセージ群で、タイプ11 コード0とは、データの転送中にTTLの値が超過した際に送信されるICMPメッセージです。

    データの有効期限を定めているTTLの値が0になった場合に、TTLの期限切れの通知が送信されます。

    タイプとコードの組み合わせ7:タイプ0 コード0

    7つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ0 コード0です。

    タイプ0とは、Echo ReplyというPing応答に関するメッセージで、タイプ0 コード0とは、IPネットワークとして機能していることを確かめるために、Pingの要求先からPing応答が返される場合に使用します。

    タイプ0 コード0は、Ping要求を送るためのタイプ8 コード0と組み合わせて使用されます。

    ICMPについて知り活用してみましょう!


    ここまで、ICMPメッセージの役割や構成するフィールド、タイプとコードの組み合わせなどについて紹介してきました。ICMPとは、インターネット通信でデータを送信する際に、より正確な通信をするためのプロトコルです。

    インターネットを効率よく利用したい人は、ぜひICMPについて知って、ICMPを活用してみてください。

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